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随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们对稻米品质也提出了更高的要求。品质改良已成为当前水稻研究的热点和难点,也成为水稻育种的主要目标之一。垩白粒率(PGWC)是影响稻米外观品质的最重要指标之一。垩白粒率不仅直接降低稻米的外观品质,也间接降低了稻米的碾米品质和蒸煮食味品质。垩白粒率偏高、垩白度偏大是长期困扰我国优质稻米生产的最主要障碍,垩白因素已成为我国杂交水稻米质达标率低的最主要因子。本研究利用具有粳稻品种Asominori遗传背景、籼稻品种IR24供体片段的染色体片段置换系材料CSSL50(高垩白粒率),与背景亲本Asominori(低垩白粒率)回交构建F2次级分离群体,以稻米垩白粒率为研究对象,进行遗传分析、初步定位和单基因分离。最终我们精细定位了控制稻米垩白粒率的QTLqPGWC-8,并对该基因进行了初步功能分析,同时还比较了目标置换系CSSL50与背景亲本Asominori在其它品质性状的差异。主要结果如下：1、CSSL50与Asominori相比较,它们的粒型(粒长、粒宽和长宽比)、千粒重和碾磨品质中的糙米率等性状无显著差异；碾磨品质中的精米率和整精米率显著和极显著降低；垩白粒率与稻米碾磨品质中糙米率、精米率和整精米率都呈显著负相关,相关系数分别为-0.7489、-0.8451和-0.9894；CSSL50中表观直链淀粉含量和蛋白含量分别比Asominori高23.7%和14.2%；支链淀粉结构也存在差异,聚合度(DP)为8～14的链长减少,而DP<8或DP>14的链长增加,这可能是导致垩白产生的一个原因；RVA谱分析显示,CSSL50的最高粘度(PKV)、热浆粘度(HPV)、冷胶粘度(CPV)和崩解值(BDV)都比Asominori中的高,而回复值(CSV)和消减值(SBV)则降低。2、利用高垩白粒率置换系家系CSSL50与背景亲本Asominori回交构建BC4F2次级分离群体,利用QTL检测软件Win QTL Cartographer 2.5和IciMapping v2.2在第8号染色体长臂标记RM7356和RM7556之间都可以检测到控制稻米垩白粒率的QTL, LOD值分别为34.1和44.5,对垩白粒率表型变异的贡献率分别为43.9%和33.1%。利用RM7356对BC4F2群体进行单标记分析及小片段置换系家系后代单株表型验证,都证明qPGWC-8是真实存在的,其中来自IR24的等位基因对表型起加性效应,效应值约为26.6%。另外,证明QTLqPGWC-8已分解成独立的遗传因子,但存在显性不完全现象。3、挑选BC4F2群体中RM7580-RM6976之间为杂合型片段的单株,自交后构建包含7910个单株的BC4F3次级分离群体,利用已公布的SSR标记及自行设计合成的InDel标记,通过染色体片段叠片分析的方法,将QTLqPGWC-8锁定在InDel标记8G-7和8G-9之间约142 Kb区间。通过BC4F4后代家系表型验证,我们进一步将区间缩小至InDel标记8G-35和8G-9之间约32 Kb区间,该区域包括5个候选基因,有2个未知功能蛋白,另外2个候选基因编码的蛋白分别为：1)D-3-磷酸甘油酸脱氢酶,2)SGT1蛋白,3)丝氨酸酯酶家族蛋白。4、通过RT-PCR表达分析表明,ORF2基因在CSSL50中表达显著上调,这与本实验室其他研究中,利用基因芯片技术考察Asominori和CSSL50基因表达差异的结果相一致。因此初步将ORF2定为qPGWC-8的候选基因,ORF2基因编码D-3-磷酸甘油酸脱氢酶(OsPGDH)。利用实时荧光定量PCR技术分析表明,该基因在根、茎、叶、叶鞘和胚乳中都有表达,其中在叶鞘和根中表达量相对较高。在胚乳发育前期(花后6天)和后期(花后20天)存在表达峰值,中间时期表达水平较低；CSSL50在胚乳发育整个过程中表达水平都显著高于Asominori的。